JP2008216885A - 分割逐次近接露光方法及び分割逐次近接露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】上側アパーチャブレードを移動させずに移動速度が速い下側アパーチャブレードだけを移動させて、アパーチャブレードの移動に要する時間を短縮して生産性を向上させることができる分割逐次近接露光方法及び分割逐次近接露光装置を提供する。
【解決手段】分割逐次近接露光装置ＰＥは、制御装置８０によって、基板Ｗ及びマスクＭに基づいて、複数の所定位置毎に下側及び上側アパーチャブレード７０、７１、８３、８４のブレード位置を算出し、下側アパーチャブレード７０、７１及び上側アパーチャブレード８３、８４のブレード位置が所定領域内であると判断したとき、上側アパーチャブレード８３、８４を移動させることなく、下側アパーチャブレード７０、７１だけを移動させて露光範囲を制限する。
【選択図】図６

Description

本発明は、分割逐次近接露光方法及び分割逐次近接露光装置に関し、より詳細には、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイの基板上にマスクの露光パターンを分割逐次近接露光（プロキシミティ露光）する分割逐次近接露光方法及び分割逐次近接露光装置に関する。

分割逐次近接露光は、表面に感光剤を塗布した透光性の基板（被露光材）を基板ステージ上に保持すると共に、基板をマスクステージのマスク保持枠に保持されたマスクに接近させ、両者を所定のギャップ、例えば、数１０μｍ〜数１００μｍにした状態で両者を静止させ、次いで、マスクの基板から離間する側から照射手段によってパターン露光用の光をマスクに向けて照射することにより、マスクに描かれた露光パターンを基板上に転写するようにしている。

特に、大型基板上にマスクのパターンを露光転写する場合には、基板より小さいマスクを用い、マスクを基板に近接して対向配置した状態で基板ステージをマスクに対してステップ移動させて各ステップ毎にパターン露光光を照射し、これにより、マスクに描かれた複数のパターンを基板上に露光転写する、ステップ式の近接露光方式が用いられる場合がある。

このような露光を行なう分割逐次近接露光装置においては、マスクステージのマスク保持枠に保持されたマスク上の任意の範囲の露光光を必要に応じて遮光することで露光領域を制限するアパーチャブレードを有するマスクアパーチャ機構を備えたものが知られている。このアパーチャブレードは、露光と遮光との範囲の境界部を鮮明にするために極力マスクに接近させた位置に設置される。

また、マスクアパーチャ機構による遮光範囲を拡大して種々の大きさの基板に対応するためには、アパーチャブレードを大型化する必要がある。しかしながら、極力マスクに接近して配置されたアパーチャブレードの上方には、基板（又は基板ステージ）側のアライメントマークとマスク側のアライメントマークとのずれ等を検出するためのアライメントカメラや、基板とマスクとのすき間寸法を測定するギャップセンサ等の他のユニットがマスクに近接配置されている。このため、アパーチャブレードを大型化すると該アパーチャブレードがこれらのユニットの検出領域と干渉して機能を阻害することになる。その結果、スペース的制約でアパーチャブレードの大きさに限界があり、遮光範囲に限界があった。

このため、アパーチャブレードを２つに分け、マスクに接近させて配置する帯状の下側アパーチャブレードと、マスクから離れて配置する平板状の上側アパーチャブレードとで、露光範囲を制限するマスクアパーチャ機構が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特許文献１に記載のマスクアパーチャ機構は、マスクに近接配置された主ブレードと、アームによって主ブレードと一体に連結されてマスクの表面からの距離が主ブレードより離れて配置された副ブレードとを備え、主ブレード及び副ブレードの遮光領域が重なるように配置されている。また、特許文献２に記載の露光用シャッタは、同様に、マスクに接近させて配置される帯状シャッタと、マスクから離間して配置される平板状シャッタを備えることが記載されている。
特開２００４−６２０７９号公報 特開２００５−１４０９３６号公報

ところで、特許文献１及び２のような従来のマスクアパーチャ機構１では、図１１に示すように（左側部分のみを示す）、マスク保持枠４に保持されているマスクＭに対して、左右の上側アパーチャブレード（副ブレード、平板状シャッタ）２及び下側アパーチャブレード（主ブレード、帯状シャッタ）３が、図中水平方向に移動自在に対向配置されている。露光転写は、マスクＭと基板（図示せず）とを相対的に移動させて複数の所定位置に順次対向させ、且つ左右のブレードを移動させて遮光部分を覆い、所定の露光パターンに露光光を照射して行なわれる。

このとき、下側アパーチャブレード３の遮光領域ＢＡが、マスクＭを保持するマスク保持枠４と一部が重なっていて、上側アパーチャブレード２による遮光が不要となる場合がある。このように上側アパーチャブレード２の遮光作用が不要となる場合でも、特許文献１に記載のマスクアパーチャ機構１は、上側アパーチャブレード（主ブレード）２と下側アパーチャブレード（副ブレード）３とが一体に構成されているので、上側アパーチャブレード２を移動させざるを得ない。また、特許文献２に記載の露光用シャッタ１も、上側アパーチャブレード（平板状シャッタ）２と下側アパーチャブレード（帯状シャッタ）３とが連動して移動するように記載されており、上側アパーチャブレード２も同時に移動する。

しかしながら、上側アパーチャブレード２は、非常に大きな平板によって構成されているため、高速での移動が難しく、比較的長い移動時間を必要とする。このため、上側アパーチャブレード２による遮光が不要となる場合にも左右の上側アパーチャブレード２を移動させると、タクトタイムが長くなって生産性を阻害する問題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、上側アパーチャブレードを移動させずに移動速度が速い下側アパーチャブレードだけを移動させて、アパーチャブレードの移動に要する時間を短縮して生産性を向上させることができる分割逐次近接露光方法及び分割逐次近接露光装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の方法により達成される。
（１） 被露光材としての基板を保持する基板保持部と、マスクを保持するマスク保持部と、パターン露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射する照射手段と、前記マスクの露光パターンを前記基板上の複数の所定位置に対向させるように前記基板保持部と前記マスク保持部とを相対的に移動させる送り機構と、それぞれ所定の方向に沿って移動すると共に、互いに独立して移動可能な下側及び上側アパーチャブレードを備え、前記照射手段から前記マスクに照射される前記パターン露光用の光を部分的に遮光して露光領域を制限するマスクアパーチャ機構と、を備える分割逐次近接露光装置を用いた分割逐次近接露光方法であって、
前記基板及び前記マスクに基づいて、前記複数の所定位置毎に前記下側及び上側アパーチャブレードのブレード位置を算出する工程と、
前記各所定位置での露光時に、前記算出工程に基づいて、前記下側及び上側アパーチャブレードの少なくとも一方を移動する工程と、
を備え、
前記移動工程は、前記下側及び上側アパーチャブレードのブレード位置が所定領域内であると判断したとき、前記下側アパーチャブレードのみを移動することを特徴とする分割逐次近接露光方法。
（２） 前記所定領域は、次ショットの前記下側アパーチャブレードが前記マスク保持枠と前記光の光路方向から見て重なり、且つ現在の前記上側アパーチャブレードが前記光の光路方向から見て次ショットの前記下側アパーチャブレードの外方に位置する場合の領域であることを特徴とする上記（１）に記載の分割逐次近接露光方法。
（３） 前記所定領域は、前記マスク保持枠から前記マスクの中心に向かう方向の遮光領域の幅が前記下側アパーチャブレードの幅より狭く、且つ現在の前記上側アパーチャブレードが前記光の光路方向から見て次ショットの前記下側アパーチャブレードの外方に位置する領域であることを特徴とする上記（１）に記載の分割逐次近接露光方法。

また、本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（４） 被露光材としての基板を保持する基板保持部と、マスクを保持するマスク保持部と、パターン露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射する照射手段と、前記マスクの露光パターンを前記基板上の複数の所定位置に対向させるように前記基板保持部と前記マスク保持部とを相対的に移動させる送り機構と、それぞれ所定の方向に沿って移動すると共に、互いに独立して移動可能な下側及び上側アパーチャブレードを備え、前記照射手段から前記マスクに照射される前記パターン露光用の光を部分的に遮光して露光領域を制限するマスクアパーチャ機構と、を備える分割逐次近接露光装置であって、
前記基板及び前記マスクに基づいて、前記複数の所定位置毎に前記下側及び上側アパーチャブレードのブレード位置を算出し、前記各所定位置での露光時に、前記算出した前記下側及び上側アパーチャブレードのブレード位置が所定領域内であると判断したとき、前記下側アパーチャブレードのみを移動するように制御する制御装置を備えたことを特徴とする分割逐次近接露光装置。
（５） 前記所定領域は、次ショットの前記下側アパーチャブレードが前記マスク保持枠と前記光の光路方向から見て重なり、且つ現在の前記上側アパーチャブレードが前記光の光路方向から見て次ショットの前記下側アパーチャブレードの外方に位置する場合の領域であることを特徴とする上記（４）に記載の分割逐次近接露光装置。
（６） 前記所定領域は、前記マスク保持枠から前記マスクの中心に向かう方向の遮光領域の幅が前記下側アパーチャブレードの幅より狭く、且つ現在の前記上側アパーチャブレードが前記光の光路方向から見て次ショットの前記下側アパーチャブレードの外方に位置する領域であることを特徴とする上記（５）に記載の分割逐次近接露光装置。

本発明の分割逐次近接露光方法及び分割逐次近接露光装置によれば、基板及びマスクに基づいて、複数の所定位置毎に下側及び上側アパーチャブレードのブレード位置を算出し、下側及び上側アパーチャブレードのブレード位置が所定領域内であると判断したとき、上側アパーチャブレードの移動を行うことなく、移動速度の速い下側アパーチャブレードのみを移動させるようにしたので、アパーチャブレードの移動時間を大幅に短縮して、生産性を向上させることができる。

以下、本発明に係る分割逐次近接露光方法を実現するに好適な分割逐次近接露光装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、大型の基板上にマスクの露光パターンを分割して近接露光するステップ式近接露光装置ＰＥを示すものであり、露光パターンを有するマスクＭをｘ、ｙ、θ方向に移動可能に保持するマスクステージ１０と、被露光材としてのガラス基板Ｗをｘ、ｙ、ｚ方向に移動可能に保持する基板ステージ２０と、パターン露光用の光をマスクＭを介して基板Ｗに照射する照射手段である照明光学系４０と、から主に構成されている。

なお、ガラス基板Ｗ（以下、単に「基板Ｗ」と称する。）は、マスクＭに対向配置されており、このマスクＭに描かれた露光パターンを露光転写すべく表面（マスクＭの対向面側）に感光剤が塗布されている。例えば、本実施形態のマスクＭの寸法は、１４００ｍｍ×１２２０ｍｍであるとする。

説明の便宜上、照明光学系４０から説明すると、照明光学系４０は、紫外線照射用の光源である例えば高圧水銀ランプ４１と、この高圧水銀ランプ４１から照射された光を集光する凹面鏡４２と、この凹面鏡４２の焦点近傍に切替え自在に配置された二種類のオプチカルインテグレータ４３と、光路の向きを変えるための平面ミラー４５，４６及び球面ミラー４７と、この平面ミラー４５とオプチカルインテグレータ４３との間に配置されて照射光路を開閉制御する露光制御用シャッタ４４と、を備える。

そして、露光時にその露光制御用シャッタ４４が開制御されると、ランプ４１から照射された光が、図１に示す光路Ｌを経てマスクステージ１０に保持されるマスクＭ、ひいては基板ステージ２０に保持される基板Ｗの表面にパターン露光用の光として照射され、マスクＭの露光パターンが基板Ｗ上に露光転写される。

基板ステージ２０は、基板Ｗを保持する基板保持部２１と、基板保持部２１を装置ベース５０に対してｘ、ｙ、ｚ方向に移動する送り機構である基板移動機構２２と、を備える。

基板保持部２１は、上面に基板Ｗを吸引するための図示しない複数の吸引ノズルが開設されており、図示しない真空吸着機構によって基板Ｗを着脱自在に保持する。

基板移動機構２２は、基板保持部２１の下方に、ｙ軸テーブル２３、ｙ軸送り機構２４、ｘ軸テーブル２５、ｘ軸送り機構２６、及びｚ−チルト調整機構２７を備える。

ｙ軸送り機構２４は、図２に示すように、リニアガイド２８と送り駆動機構２９とを備えて構成され、ｙ軸テーブル２３の裏面に取り付けられたスライダ３０が、転動体（図示せず）を介して装置ベース５０上に延びる２本の案内レール３１に跨架されると共に、モータ３２とボールねじ装置３３とによってｙ軸テーブル２３を案内レール３１に沿って駆動する。

なお、ｘ軸送り機構２６もｙ軸送り機構２４と同様の構成を有し、ｘ軸テーブル２５をｙ軸テーブル２３に対してｘ方向に駆動する。また、ｚ−チルト調整機構２７は、くさび状の移動体３４，３５と送り駆動機構３６とを組み合わせてなる可動くさび機構をｘ方向の一端側に１台、他端側に２台配置することで構成される。なお、送り駆動機構２９，３６は、モータとボールねじ装置とを組み合わせた構成であってもよく、固定子と可動子とを有するリニアモータであってもよい。また、ｚ-チルト調整機構２７の設置数は任意である。

これにより、基板移動機構２２は、基板保持部２１をｘ方向及びｙ方向に送り駆動するとともに、マスクＭと基板Ｗとの間のギャップを微調整するように、基板保持部２１をｚ軸方向に微動且つチルト調整する。

基板保持部２１のｘ方向側部とｙ方向側部にはそれぞれバーミラー６１，６２が取り付けられ、また、装置ベース５０のｙ方向端部とｘ方向端部には、計３台のレーザー干渉計６３，６４，６５が設けられている。これにより、レーザー干渉計６３，６４，６５からレーザー光をバーミラー６１，６２に照射し、バーミラー６２により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光とバーミラー６１，６２により反射されたレーザー光との干渉を測定し、基板ステージ２０の位置を検出する。

マスクステージ１０は、中央部に矩形形状の開口１１ａが形成されるマスクベース１１と、マスクステージベース１１の開口１１ａにｘ軸，ｙ軸，θ方向に移動可能に装着され、マスクＭを保持するマスク保持部であるマスク保持枠１２と、マスクステージベース１１の上面に設けられ、マスク保持枠１２をｘ軸，ｙ軸，θ方向に移動させるマスク位置調整機構１３とを備える。

マスクステージベース１１は、基板ステージ側の装置ベース５０上に立設される複数の支柱５１に支持されており、マスクステージベース１１と支柱５１との間に設けられたｚ軸粗動機構５２（図２参照）によりマスクステージベース１１は装置ベース５０に対して昇降可能である。

マスク保持枠１２の下方には、複数の吸引ノズル５３ａが下面に開設されたチャック部５３が取り付けられており、図示しない真空吸着機構によってマスクＭを着脱自在に保持する（図４参照）。

マスク位置調整機構１３は、マスク保持枠１２を駆動する各種シリンダ１３ｘ、１３ｘ、１３ｙ等のアクチュエータと、マスクステージベース１１とマスク保持枠１２との間に設けられたガイド機構５４（図４参照）により、マスク保持枠１２をｘ軸，ｙ軸，θ方向に移動させる。

また、マスク保持枠１２には、その辺部に沿って、マスクＭと基板Ｗとの対向面間のギャップを測定する複数のギャップセンサ１７（本実施形態では、８個）と、マスクＭ側の図示しないアライメントマークと基板Ｗ（又は基板ステージ２０）側の図示しないアライメントマークとを撮像する複数のアライメントカメラ１８（本実施形態では、４個）とが配置されている。なお、ギャップセンサ１７とアライメントカメラ１８は、マスク保持枠１２の辺部に沿って駆動可能に配置されてもよい。

さらに、マスクステージ１０には、照明光学系４０からマスクＭに照射されるパターン露光用の光を部分的に遮光して露光領域を制限するマスクアパーチャ機構１９が設けられている。

ここで、マスクアパーチャ機構１９の具体構成を図３及び図４を参照して説明する。マスクアパーチャ機構１９は、マスクＭに近接して配置され、露光領域の境界部を含む領域を遮光する下側アパーチャブレード７０，７１と、下側アパーチャブレード７０，７１よりも上方に配置され、マスク保持枠１２の辺部と下側アパーチャブレード７０，７１が遮光する領域との間の領域を遮光する上側アパーチャブレード８３，８４とを備える。

図３及び図４に示すように、下側アパーチャブレード７０，７１は、ｘ方向とｙ方向に一組ずつ配置されており、それぞれ帯状に形成されている。ｘ方向に移動可能なｘ軸下側アパーチャブレード７０は、マスク保持枠１２上に配置されたガイド７２によって両端部を支持されると共に、その中間部がマスクＭに近接するように折り曲げて形成されている。さらに、ｘ軸下側アパーチャブレード７０の両端部にはボールねじナット７３が設けられており、モータ７４によってねじ軸７５を回転駆動することで、ボールねじナット７３を介してｘ軸下側アパーチャブレード７０をｘ方向に移動する。モータ７４には、エンコーダ７６が配設されており、ｘ軸下側アパーチャブレード７０の現在位置を検出する。

なお、ｙ方向に移動可能なｙ軸下側アパーチャブレード７１も、ｘ軸下側アパーチャブレード７０と同様の構成を有しており、ボールねじ機構によってｙ方向に移動するが、ｙ軸下側アパーチャブレード７１の中間部は、ｘ軸下側アパーチャブレード７０との干渉を避けるため、ｘ軸下側アパーチャブレード７０の中間部と異なる高さとなるように折り曲げ形成されている。

一方、上側アパーチャブレード８３、８４も、ｘ方向とｙ方向に一組ずつ、互いに独立して移動可能に配置されている。ｘ軸及びｙ軸上側アパーチャブレード８３、８４は、互いにオーバーラップ可能に配置されている。また、ｘ軸及びｙ軸上側アパーチャブレード８３及び８４の移動可能範囲は、それぞれマスクＭの全幅または長さに亘って設定されている。即ち、それぞれの上側アパーチャブレード８３、８４は、マスクＭの一端側から他端側まで移動可能となっている。

ｘ方向に移動可能なｘ軸上側アパーチャブレード８３と、ｙ方向に移動可能なｙ軸上側アパーチャブレード８４とは、移動した際に互いに干渉しないように高さを変えて配置されており、ｘ軸上側アパーチャブレード８３を駆動するｘ軸アパーチャ駆動部８６とｙ軸上側アパーチャブレード８４を駆動するｙ軸アパーチャ駆動部８７も、互いに干渉しないように高さを変えて配置されている。

具体的に、ｘ軸アパーチャ駆動部８６では、図３及び図４に示すように、マスクステージベース１１上に固定されたＬ字形段付き支持台８８の上段に固定テーブル８９が配置される。この固定テーブル８９上には、一対のガイド９０によって移動可能に案内される第１可動テーブル９１が配置されており、モータ９２に連結されたねじ軸９３を回転することで軸移動する継手ナット９４を介して第１可動テーブル９１を駆動する。

また、第１可動テーブル９１上には、ガイド９５によって移動可能に案内される第２可動テーブル９６が配置され、第１可動テーブル９１上に配置されたエアシリンダ９７のピストンロッド９８の先端と継手９９を介して連結することで、第１可動テーブル９１に対して駆動される。さらに、第１可動テーブル９１上には、第２可動テーブル９６と同じガイド９５によって案内される第３可動テーブル１００が設けられており、第２可動テーブル９６上に配置されたエアシリンダ１０１のピストンロッド１０２の先端に取り付けられた継手１０３を介して第２可動テーブル９６と連結される。ｘ軸上側アパーチャブレード８３は、第３可動テーブル１００に取り付けられており、モータ９２、及びエアシリンダ９７、１０１によって移動する。

尚、ｙ軸アパーチャ駆動部８７も、ｘ軸アパーチャ駆動部８６と同様の構成を有し、固定テーブル８９の下方となるように、Ｌ字形段付き支持台８８の中段上に配置されている。そして、ｙ軸上側アパーチャブレード８４は、第３可動テーブル１００ａ上に配置された高さ調整部材１１０を介して、ｘ軸上側アパーチャブレード８３より高くなるように取り付けられており、モータ９２、及びエアシリンダ９７、１０１によって移動する。

また、ｘ軸アパーチャ駆動部８６及びｙ軸アパーチャ駆動部８７において、モータ９２にはエンコーダ１０４が配設されると共に、エアシリンダ９７、１０１のストローク両端にはピストン（図示せず）の磁気を検出する磁気センサ１０５が配設されている。これらエンコーダ１０４及び磁気センサ１０５は、下側アパーチャブレード７０，７１のモータ７４に配設されたエンコーダ７６と共に、アパーチャ位置検出機構１０６を構成する。ｘ軸及びｙ軸上側アパーチャブレード８３，８４の現在位置は、エンコーダ１０４及び磁気センサ１０５からの検出信号によって検出される。

図５に示すように、制御装置８０は、Ｘ軸レーザー干渉計６３、６４、Ｙ軸レーザー干渉計６５により測定される基板ステージ２０の位置データ、４台のアライメントカメラ１８により測定されるマスクＭと基板Ｗとの相対位置、８台のギャップセンサ１７により測定されるマスクＭと基板Ｗとの間の距離データ、及びアパーチャ位置検出機構１０６によって測定される下側アパーチャブレード７０、７１及び上側アパーチャブレード８３、８４の位置データが入力され、該入力データに基づいてマスク位置調整機構１３、Ｘ軸送り機構２６、Ｙ軸送り機構２４、Ｚチルト調整機構２７、及びマスクアパーチャ機構１９を駆動制御する。

次に、本実施形態の分割逐次近接露光装置ＰＥの動作について、マスクアパーチャ機構１９の動作を主に説明する。なお、本実施形態では、ｘ軸及びｙ軸下側アパーチャブレード７０，７１及びｘ軸及びｙ軸上側アパーチャブレード８３，８４が駆動制御されるが、説明の便宜上、ｘ軸下側アパーチャブレード７０（７０Ａ，７０Ｂ）及びｘ軸上側アパーチャブレード８３（８３Ａ，８３Ｂ）の制御について説明する。

図６に示すように、まず、制御装置８０は、分割逐次近接露光装置ＰＥのシステムパラメータを読み込み（ステップＳ１）、次いで、使用されるマスクＭ及び露光される基板Ｗ毎にオペレータによって設定されるレシピデータを読み込む（ステップＳ２）。レシピデータは、基板Ｗ上の露光予定位置（複数の所定位置）、露光ショット数、各ショットのマスクの露光エリア、露光量、マスクＭと基板Ｗのギャップ量等の露光装置の各種動作条件である。また、制御装置８０は、基板Ｗの露光パターン及びマスクＭのマスクパターンに基づいて設定される各ショットのマスクの露光エリアを読み込むことで、複数の露光予定位置毎での一対のｘ軸下側及び上側アパーチャブレード７０Ａ，７０Ｂ，８３Ａ，８３Ｂのブレード位置を算出する。

次に、設定されたショット数の露光が完了しているかを判別し（ステップＳ３）、設定されたショット数が完了していれば、露光作業を終了する。

ステップ３にて、設定ショット数に達していない場合には、次のショット位置（移動先）における下アパーチャ開口量Ｂを算出する（ステップＳ４）。そして、次のショット位置における下アパーチャ開口量Ｂと予め設定された上アパーチャ不使用許可開口量Ａとを比較する（ステップＳ５）。

ここで言う、開口量とは、図９に示すように、マスクＭのｘ軸方向中間位置ＭＣから下側アパーチャブレード７０の内側端面７０ｃまでの距離のことである。即ち、上アパーチャ不使用許可開口量Ａは、図９に破線で示すように、下側アパーチャブレード７０の外側端面７０ｄがマスク保持枠１２の内側端面１２ａと一致するときの、マスクＭの中間位置ＭＣと下側アパーチャブレード７０の内側端面７０ｃとの距離であり、下アパーチャ開口量Ｂは、下側アパーチャブレード７０が所定の位置（次ショット位置）に位置したときの、マスクＭのｘ軸方向中間位置ＭＣと下側アパーチャブレード７０の内側端面７０ｃとの距離となる。

ステップＳ５において、下アパーチャ開口量Ｂが上アパーチャ不使用許可開口量Ａ以上であれば、制御装置８０はモータ９２に配設されたエンコーダ１０４、及びエアシリンダ９７、１０１に配設された磁気センサ１０５からの検出信号により上側アパーチャブレード８３の現在位置を取得する（ステップＳ６）。ここで、下アパーチャ開口量Ｂが上アパーチャ不使用許可開口量Ａ以上である場合とは、図９に実線で示すように、次ショットの下側アパーチャブレード７０がマスク保持枠１２と光の光路方向Ｌから見て重なる場合である。

次いで、ステップＳ６で取得した上側アパーチャブレード８３の現在位置が、次ショット時に動作不要範囲にあるか否かを判別する（ステップＳ７）。具体的には、図９に示すように、現在位置における上側アパーチャブレード８３の内側端面８３ｃが、露光光の光路Ｌ方向から見て次ショットにおける下側アパーチャブレード７０の内側端面７０ｃの予定位置より外側にあるか否かを判別する。上側アパーチャブレード８３の内側端面８３ｃが、次ショットにおける下側アパーチャブレード７０の内側端面７０ｃの予定位置より内側にあると、次ショット時に上側アパーチャブレード８３が露光すべき露光範囲をも遮光してしまうので、上側アパーチャブレード８３の現在位置が次ショット時に動作不要範囲にないと判断する。

そして、制御装置８０は、マスクアパーチャ機構１９に作動開始指令を送出し、上側アパーチャブレード８３の移動に必要なモータ９２、及びエアシリンダ９７、１０１を作動させて第３可動テーブル１００を移動させ、上側アパーチャブレード８３を原点位置（少なくとも、上側アパーチャブレード８３が必要な露光パターンを遮光しない位置）に移動させる（ステップＳ８）。この場合、上側アパーチャブレード８３を原点位置まで移動させると、上下側アパーチャブレード８３、７０が連動する場合と比較して移動に時間を要するが、レシピによってはタクトタイムの短縮が可能となる。

一方、ステップＳ７で上側アパーチャブレード８３の現在位置が、次ショット時に動作不要範囲にある、即ち、現在位置における上側アパーチャブレード８３の内側端面８３ｃが、露光光の光路Ｌ方向から見て次ショットにおける下側アパーチャブレード７０の内側端面７０ｃの予定位置より外側にある場合には、上側アパーチャブレード８３を移動させることなく、制御装置８０からの指令に基づいてモータ７４がねじ軸７５を回転駆動し、下側アパーチャブレード７０をマスク保持枠１２と重なる次のショット位置（図９に実線で示す位置）に移動させる（ステップＳ１０）。

一方、ステップＳ５において下アパーチャ開口量Ｂが上アパーチャ不使用許可開口量Ａ未満と判断された場合、制御装置８０は下側アパーチャブレード７０とマスク保持枠１２は重なっていないと判断して、上側アパーチャ同時動作判断処理のルーチン（ステップＳ９）へ移行して所定の処理を行った後、下側アパーチャブレード７０を次のショット位置に移動させる（ステップＳ１０）。

ここで、ステップＳ９の上側アパーチャ同時動作判断処理のルーチンについて図７および図８に基づいて詳述する。図７および図８に示すように、上側アパーチャ同時動作判断処理は、まず、次のショット位置における下アパーチャ間距離Ｄを算出する（ステップＳ９１）。そして、算出された次ショット位置下アパーチャ間距離Ｄと予め設定された同時動作可能距離Ｃと比較する（ステップＳ９２）。

ここで、同時動作可能距離Ｃとは、ｘ軸上側アパーチャブレード８３Ａ、８３Ｂを同時に移動させても互いに干渉する虞がないｘ軸下側アパーチャブレード７０Ａ，７０Ｂ間の距離のことであり（図８参照。）、例えば、上側アパーチャブレード８３Ａ、８３Ｂの移動速度、移動速度の差、移動開始タイミングのずれ、停止位置のばらつき、機構の機械的寸法のばらつき等に基づいて決まる値である。なお、ｘ軸上側アパーチャブレード８３Ａ，８３Ｂは、特定のレシピデータにおいては、ｘ軸下側アパーチャブレード７０Ａ，７０Ｂと移動後の位置関係が保たれるようにして移動するため、ｘ軸上側アパーチャブレード８３Ａ，８３Ｂの位置は、ｘ軸下側アパーチャブレード７０Ａ，７０Ｂの位置によって一義的に決定される。このため、ｘ軸上側アパーチャブレード８３Ａ，８３Ｂが互いに干渉する虞のない距離は、ｘ軸下側アパーチャブレード７０Ａ，７０Ｂ間の距離によって設定可能である。勿論、ｘ軸上側アパーチャブレード８３Ａ，８３Ｂ間の距離に基づいて、同時動作可能距離Ｃは設定されてもよい。

下アパーチャ間距離Ｄが同時動作可能距離Ｃ以上であれば、さらに、現在の下アパーチャ間距離Ｅを算出し（ステップＳ９３）、同時動作可能距離Ｃと現在の下アパーチャ間距離Ｅ（図８参照）とを比較する（ステップＳ９４）。そして、下アパーチャ間距離Ｅが同時動作可能距離Ｃ以上であれば、制御装置８０はマスクアパーチャ機構１９に作動開始指令を送出し、ｘ軸上側アパーチャブレード８３Ａ，８３Ｂの移動に必要なモータ９２、及びエアシリンダ９７、１０１を同時に作動させて各第３可動テーブル１００を所定の位置まで移動させる。これにより、一対のｘ軸上側アパーチャブレード８３Ａ、８３Ｂは、同時に移動を開始して（ステップＳ９５）、図６に示す元の処理フローに戻る。

一方、ステップＳ９２において下アパーチャ間距離Ｄが同時動作可能距離Ｃ未満と判断された場合、及びステップＳ９４において下アパーチャ間距離Ｅが同時動作可能距離Ｃ未満と判断された場合には、一対のｘ軸上側アパーチャブレード８３Ａ、８３Ｂを個別に作動させる（ステップＳ９６）。即ち、一方のｘ軸上側アパーチャブレード８３Ｂを移動させた後、他方のｘ軸上側アパーチャブレード８３Ａを移動させて、上側アパーチャブレード８３Ａ、８３Ｂの干渉を防止する。そして、図６に示す元の処理フローに戻る。

再び図６を参照して、ステップＳ８及びステップＳ９における上側アパーチャブレード８３の原点位置への移動が完了したことが、モータ９２に配設されたエンコーダ１０４、及びエアシリンダ９７、１０１に配設された磁気センサ１０５によって検出され、更にステップＳ１０における下側アパーチャブレード７０の次ショット位置への移動が完了したことが、モータ７４に配設されたエンコーダ７６によって検出されるまで各種動作が待機される（ステップＳ１１）。

その後、マスク位置調整機構１３、Ｘ軸送り機構２６、Ｙ軸送り機構２４、Ｚチルト調整機構２７を作動させて、基板Ｗの所定位置への移動、ギャップセンサ１７及びアライメントカメラ１８によるマスクＭと基板Ｗとのギャップ調整、アライメント調整などの露光準備を行い（ステップＳ１２）、露光制御用シャッタ４４を開いてランプ４１からの露光用の光をマスクＭを介して照射し、マスクＭの露光パターンを基板Ｗ上に露光転写する（ステップＳ１３）。そして、ステップＳ１４でショット数をインクリメントし、再びステップＳ３の前に戻り、以後同様の制御を設定されたショット数が完了するまで繰り返し行う。

以上説明したように、本実施形態の分割逐次近接露光方法及び分割逐次近接露光装置ＰＥによれば、基板Ｗ及びマスクＭに基づいて、複数の所定位置毎に下側及び上側アパーチャブレード７０、７１、８３、８４のブレード位置を算出し、次ショットの下側アパーチャブレード７０、７１がマスク保持枠１２と光の光路方向から見て重なり、現在の上側アパーチャブレード８３、８４が露光光の光路Ｌ方向から見て次ショットの下側アパーチャブレード７０、７１の外方に位置する場合、上側アパーチャブレード８３、８４の移動を行うことなく、移動速度の速い下側アパーチャブレード７０、７１のみを移動させるようにしたので、アパーチャブレードの移動時間を大幅に短縮して、生産性を向上させることができる。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
本発明のように、上側アパーチャブレード８３を必要に応じて原点位置に移動させて下側アパーチャブレード７０だけによってマスクＭの露光範囲を制限する制御は、上記した下側アパーチャブレード７０とマスク保持枠１２とが重なっている場合以外にも、図１０に示すような露光パターンの露光転写にも適用することができる。

即ち、マスクＭの端部に描画されたアライメントマークやギャップウィンド１３０などを遮光する場合であり、このときも必要に応じて上側アパーチャブレード８３を原点位置に移動させると共に、下側アパーチャブレード７０をアライメントマークやギャップウィンド１３０などを覆う位置に移動させて下側アパーチャブレード７０だけで露光範囲を制限して露光転写する。この制御は、マスク保持枠１２からマスクＭの中心に向かう方向の遮光領域の幅ＡＷが下側アパーチャブレード７０、７１の幅Ｗより狭く、且つ現在の上側アパーチャブレードが露光光の光路Ｌ方向から見て次ショットの下側アパーチャブレードの外方に位置する領域であるという条件において、下側アパーチャブレード７０だけを移動させる。この場合も、レシピによっては上側アパーチャブレード８３の移動が不要となり、高速での移動が可能な下側アパーチャブレード７０だけを移動させるので、タクトタイムを短縮することができる。

本発明の一実施形態に係る分割逐次近接露光装置を説明するための一部分解斜視図である。 図１に示す分割逐次近接露光装置の正面図である。 図１に示す分割逐次近接露光装置のマスクアパーチャ機構を示す上面図である。 図３のマスクアパーチャ機構をＩＶ方向から見た断面図である。 図１に示す分割逐次近接露光装置の電気的構成を示すブロック図である。 図１に示す分割逐次近接露光装置のマスクアパーチャ機構の制御手順を示すフローチャートである。 図１に示す分割逐次近接露光装置の上側アパーチャ同時動作判断処理の制御手順を示すサブルーチンのフローチャートである。 左右のアパーチャブレードが同時移動する作動順序を示す説明図である。 下側アパーチャブレードの遮光領域がマスク保持枠と重なっている場合のマスクと下側及び上側アパーチャブレードの相対位置関係を示す側面図である。 マスクの端部に形成されたマーク等を下側アパーチャブレードで遮光する状態のマスクと下側及び上側アパーチャブレードの相対位置関係を示す平面図である。 従来のマスクと下側及び上側アパーチャブレードの相対位置関係を示す側面図である。

符号の説明

１２ マスク保持枠（マスク保持部）
１９ マスクアパーチャ機構
２１ 基板保持部
２２ 基板移動機構（送り機構）
４０ 照明光学系（照射手段）
７０，７１ 下側アパーチャブレード
８０ 制御装置
８３，８４ 上側アパーチャブレード
Ｍ マスク
ＭＣ マスクのｘ軸方向中間位置
ＰＥ ステップ式近接露光装置（分割逐次近接露光装置）
Ｗ 基板（被露光材）

Claims (6)

1. 被露光材としての基板を保持する基板保持部と、マスクを保持するマスク保持部と、パターン露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射する照射手段と、前記マスクの露光パターンを前記基板上の複数の所定位置に対向させるように前記基板保持部と前記マスク保持部とを相対的に移動させる送り機構と、それぞれ所定の方向に沿って移動すると共に、互いに独立して移動可能な下側及び上側アパーチャブレードを備え、前記照射手段から前記マスクに照射される前記パターン露光用の光を部分的に遮光して露光領域を制限するマスクアパーチャ機構と、を備える分割逐次近接露光装置を用いた分割逐次近接露光方法であって、
   前記基板及び前記マスクに基づいて、前記複数の所定位置毎に前記下側及び上側アパーチャブレードのブレード位置を算出する工程と、
   前記各所定位置での露光時に、前記算出工程に基づいて、前記下側及び上側アパーチャブレードの少なくとも一方を移動する工程と、
   を備え、
   前記移動工程は、前記下側及び上側アパーチャブレードのブレード位置が所定領域内であると判断したとき、前記下側アパーチャブレードのみを移動することを特徴とする分割逐次近接露光方法。
2. 前記所定領域は、次ショットの前記下側アパーチャブレードが前記マスク保持枠と前記光の光路方向から見て重なり、且つ現在の前記上側アパーチャブレードが前記光の光路方向から見て次ショットの前記下側アパーチャブレードの外方に位置する場合の領域であることを特徴とする請求項１に記載の分割逐次近接露光方法。
3. 前記所定領域は、前記マスク保持枠から前記マスクの中心に向かう方向の遮光領域の幅が前記下側アパーチャブレードの幅より狭く、且つ現在の前記上側アパーチャブレードが前記光の光路方向から見て次ショットの前記下側アパーチャブレードの外方に位置する領域であることを特徴とする請求項１に記載の分割逐次近接露光方法。
4. 被露光材としての基板を保持する基板保持部と、マスクを保持するマスク保持部と、パターン露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射する照射手段と、前記マスクの露光パターンを前記基板上の複数の所定位置に対向させるように前記基板保持部と前記マスク保持部とを相対的に移動させる送り機構と、それぞれ所定の方向に沿って移動すると共に、互いに独立して移動可能な下側及び上側アパーチャブレードを備え、前記照射手段から前記マスクに照射される前記パターン露光用の光を部分的に遮光して露光領域を制限するマスクアパーチャ機構と、を備える分割逐次近接露光装置であって、
   前記基板及び前記マスクに基づいて、前記複数の所定位置毎に前記下側及び上側アパーチャブレードのブレード位置を算出し、前記各所定位置での露光時に、前記算出した前記下側及び上側アパーチャブレードのブレード位置が所定領域内であると判断したとき、前記下側アパーチャブレードのみを移動するように制御する制御装置を備えたことを特徴とする分割逐次近接露光装置。
5. 前記所定領域は、次ショットの前記下側アパーチャブレードが前記マスク保持枠と前記光の光路方向から見て重なり、且つ現在の前記上側アパーチャブレードが前記光の光路方向から見て次ショットの前記下側アパーチャブレードの外方に位置する場合の領域であることを特徴とする請求項４に記載の分割逐次近接露光装置。
6. 前記所定領域は、前記マスク保持枠から前記マスクの中心に向かう方向の遮光領域の幅が前記下側アパーチャブレードの幅より狭く、且つ現在の前記上側アパーチャブレードが前記光の光路方向から見て次ショットの前記下側アパーチャブレードの外方に位置する領域であることを特徴とする請求項５に記載の分割逐次近接露光装置。

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